基于JS实现计算24点算法代码实例解析

前言

　　休息的时候无意间看到群里有人发出了华为的校招题，一开始看题目的时候觉得很简单，于是晚上就试着写了一下，结果写的过程中打脸，不断的整理逻辑不断的重写，但我的性格又是不做出来晚上睡不好的那种，于是在做出来的时候就分享给大家(快凌晨三点了有木有，这校招题难度都达到这级别了？o(╥﹏╥)o)

题目描述

审题要注意：1+2+3*4是前面三个已经相加为6再乘4，没有括号！！

代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
 <title>21点</title>
 <script>

   // 牌和对应的权重
   const pokerBox = ["A", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K"];//下标+1刚好就是对应的分值
   let calcSym = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9];//0,1,2 3,4 5,6,7 8,9分别对应+-*/

   function Calculate(a, b, c) {
    if (c <= 2) return a + b;
    if (c <= 4) return a - b;
    if (c <= 7) return a * b;
    if (c <= 9) return a / b;
    return -1;
   }

   function filter(c) {
    if (c <= 2) return "+";
    if (c <= 4) return "-";
    if (c <= 7) return "*";
    if (c <= 9) return "/";
    return;
   }

   let answer = "NONE";//回复的字符串 默认回复NONE，表示无解
   function Calculate24(a, b, c, d, C1, C2, C3) {
    let sum = Calculate(Calculate(Calculate(a, b, C1), c, C2), d, C3);
    if (sum === 24) answer = `公式为：${a} ${filter(C1)} ${b} ${filter(C2)} ${c} ${filter(C3)} ${d} = ${sum}`;
    return sum;
   }

   // 全排列
   //这里的全排序就是把原先的数组复制一个出来，然后新数组代替原先数组删除该值，temp数组添加该值，当新数组的长度为0，说明转移完成，就把temp数组放入matrix数组中
   function permutation(pokers) {
    let matrix = [];
    const subFunc = (arr, temp) => {
     if (temp.length > 4) temp.length = 4;//为了避免过长
     if (arr.length === 0) matrix.push(temp);
     arr.forEach((elem, i) => {
      subFunc([...arr.slice(0, i), ...arr.slice(i + 1)], [...temp, elem]);
     });
    }
    subFunc(pokers, []);
    return matrix;
   };

   // 计算总数为24
   function Count24(a, b, c, d) {
    calcSym.sort((x, y) => x - y);//升序排序
    if (Calculate24(a, b, c, d, calcSym[0], calcSym[1], calcSym[2]) === 24) return true;//第一次判断如果符合就不需要执行下面的循环了
    let i = 1;//上面判断了一次，因此这里从1开始
    if (calcSym.length <= 10) calcSym = [...new Set(permutation(calcSym).flatMap(item=>item.join()))].map(item=>item.split(","));//二维数组去重,并获取全排的数组(即每一种可能性)
    while (true) {
     if (Calculate24(a, b, c, d, calcSym[i][0], calcSym[i][1], calcSym[i][2]) === 24) return true;
     if (i < calcSym.length - 1) i++;
     else return false;//如果数组遍历完都没
    };
    return false;
   }

   function init() {
    if (calcSym.length === 12) calcSym = permutation(calcSym);//获取全排的数组(即每一种可能性)
   }
   init();//初始化就立即执行

   // 对输入的数字进行一次全排
   function calcNumber(arr) {
    if (Count24(arr[0], arr[1], arr[2], arr[3])) return true;//这一步满足那么下面就不用执行permutation了，因为底层是递归，很消耗性能
    let i = 1;
    if (arr.length <= 4) arr = [...new Set(permutation(arr).flatMap(item=>item.join()))].map(item=>item.split(","));//二维数组去重
    if (arr.length > 1) {
     while (true) {
      if (Count24(arr[i][0], arr[i][1], arr[i][2], arr[i][3])) return true;
      if (i < arr.length - 1) i++;
      else return answer = "NONE";
     }
    };
    return answer = "NONE";
   }

   // 当我输入完光标离开的时候就开始判断并计算
   function pokers(event) {
    let arr = event.value.trim().split(" ");
    if (arr.length > 4) {
     arr.length = 4;
     document.getElementById("poker").value = arr.join(' ');
     alert("您输入的牌数大于4张，这边自动帮您删除");
    }
    if (arr.some(item => !pokerBox.includes(item))) alert("ERROR");
    else {
     let arrNew = arr.map(item => { return pokerBox.indexOf(item) + 1 });//计算权重
     calcNumber(arrNew);//执行计算
    }
   }
   function dialog() { alert(answer) };
 </script>
</head>

<body>
 <!-- 这里设置为失去焦点就开始计算是为了尽量减少用户等待的时间，但注意不要设置为输入就开始计算，否则浏览器会卡到崩溃 -->
 <!-- 由于是遍历数组获取结果，如果用户输入的值不为24，那么系统会查询的很慢，这个时候的优化方案有：
 一、每次用户输入的值和对应的回复保存在一个数组内，下次用户输入时先判断是否在该数组内，不在的时候再执行计算
 二、我们可以先排除一部分不可能的值放入数组，比如用户输入2 2 2 2或A A A A,这种怎么算都不可能为24，如果用户输入的为这一类就直接Pass
 三、先把最耗时的calcSym数组的全排改为用户一进入页面就先异步加载计算 -->
 <input type="text" onblur="pokers(this)" name="21" id="poker">
 <input type="button" onclick="dialog()" value="confirm" />
</body>

</html>

实现的效果：

总结思路：

　　题目第一眼看到就应该想到递归，之前我是把加减乘除都设为一个方法，想采用面向切面的方式进行计算，但是这种方式逻辑复杂且无法计算复杂一点的公式，因此就改为直接把所有可能出现的结果都拿出来一一比对，只要其中一个为24就终止循环，否则循环结束之后返回NONE;

　　calcSym=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9];//0,1,23,45,6,78,9分别对应+-*/,这里为三个+，两个-，三个*，两个除，大家可以推理得出，6+6+6+6，1*2*3*4，2*13-1-1，13*13/13+11等等，除号和减号最多只可能有两个，而加号和乘号最多可以为三个；

　　至于全排列方法permutation，是借鉴了STL的next_permutation函数(C++)，之所以二维数组去重也是封装的方法可能出现多个数组重复的情况，要知道每多一个数组，底层是用递归查询一遍，浏览器会非常卡；

　　最后就是我在代码中提到的优化方法，有兴趣的小伙伴可以去试一下，代码还有优化的空间。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。